Lavoisier - Traité élémentaire de chimie | A | 10d
0.1 Trattato elementare di chimica di Lavoisier: un nuovo ordine per una scienza moderna
Un’esposizione metodica delle scoperte chimiche moderne attraverso una nomenclatura razionale e un rigore sperimentale.
Sommario
L’opera di Lavoisier costituisce una sistematizzazione della chimica moderna, basata su “esperienze” e “osservazioni” che hanno portato a una “dottrina nuova”. L’autore si impone la legge “di non concludere mai al di là di ciò che le esperienze presentano” e di procedere “dal conosciuto all’ignoto”. Il “Discorso preliminare” spiega come il lavoro sulla nomenclatura, ovvero sul “perfezionare il linguaggio della Chimia”, si sia trasformato in un trattato completo. La nuova nomenclatura, sviluppata per “legare le parole ai fatti”, mira a sostituire i nomi che “possono far confondere la sostanza” con altri che esprimano “la proprietà più generale, la più caratteristica”. Si afferma che “non si può perfezionare il linguaggio senza perfezionare la scienza, né la scienza senza il linguaggio”. Vengono trattati temi minori come la definizione di elemento, considerato non come molecola indivisibile ma come “l’ultimo termine al quale arriva l’analisi”; la descrizione degli apparati sperimentali, essenziale per la “Chimica-pratica”; e l’omissione deliberata di una trattazione sistematica delle affinità chimiche, poiché “i dati principali mancano”.
0.2 Calorico e stati della materia
La relazione tra il calorico e gli stati di aggregazione della materia.
Sommario: L’argomento tratta del “calorico”, considerato un fluido sottile che permea tutti i corpi, riempiendo gli intervalli tra le loro molecole. La sua azione principale è esercitare una “forza repulsiva” sulle molecole stesse. L’equilibrio tra questa forza repulsiva e la forza attrattiva delle molecole determina lo stato di un corpo: solido, liquido o aeriforme. “Noi sappiamo, in generale, che tutti i corpi della natura sono immersi nel calorico, che ne sono circondati, penetrati da tutte le parti, & che esso riempie tutti gli intervalli che le loro molecole lasciano tra loro”. Un corpo è solido “finché l’ultima di queste forze, l’attrazione, è vittoriosa”; diventa liquido quando le molecole, per l’azione del calorico, perdono “l’aderenza che avevano tra loro”; infine, si trasforma in un “fluido elastico aeriforme” quando la forza repulsiva prevale, facendo sì che le molecole “si allontanino indefinitamente”. L’acqua è presentata come esempio principale di questi passaggi di stato a temperature specifiche. Una terza forza, la “pressione dell’atmosfera”, è identificata come cruciale per l’esistenza degli stati liquidi, poiché “mette ostacolo a questo allontanamento”. Senza di essa, “i corpi passerebbero bruscamente dallo stato di solido a quello di fluido aeriforme”. Viene anche esplorata l’influenza della temperatura ambientale, ipotizzando scenari in cui la Terra fosse più calda o più fredda, alterando radicalmente gli stati della materia. Sono menzionati temi minori come la cristallizzazione, la solubilità dei sali, la combustione e la distinzione tra calorico libero e combinato.
0.3 Analisi quantitativa dei processi chimici
Un’indagine sperimentale sulla misurazione del calore nelle reazioni e sulla composizione elementare nelle fermentazioni.
Sommario
L’argomento verte su un’analisi quantitativa di processi chimici, in particolare combustioni e fermentazioni, basata sulla misura del calore sviluppato e sulla composizione in elementi dei reagenti e dei prodotti. Il calore liberato viene misurato attraverso “la quantità di glace fondue”, che è “una misura très-précise de la quantité de calorique employée”. Vengono forniti dati sperimentali dettagliati per reazioni come la combustione del fosforo, del carbonio, dell’idrogeno e dell’alcool, espressi in libbre, once, grossi e grani. Ad esempio, “une livre de phosphore en brûlant absorboit 1 livre 8 onces d’oxygène” e faceva fondere “100 livres de glace”. La fermentazione vinosa viene esaminata scomponendo i materiali di partenza, come lo zucchero, e quantificando i prodotti, tra cui “35 livres 5 onces 4 gros 19 grains d’acide carbonique” e “57 livres 11 onces 1 gros 58 grains d’alkool sec”. L’analisi si estende a temi minori come la formazione di acidi nitrico e acetico, e include metodi di calcolo che impiegano “fractions décimales de livre” per semplificare le operazioni.
0.4 Ossidazione e composizione delle sostanze nei tre regni della natura secondo le teorie chimiche del tardo Settecento
Principi chimici e processi di ossidazione nelle sostanze metalliche, vegetali e animali.
Sommario
L’ossigeno è presentato come un principio fondamentale, “il principio acidificante di tutti gli acìdi”, che costituisce “la parte respirabile dell’aria” ed entra in combinazione con le sostanze semplici. I metalli, con l’eccezione dell’oro e talvolta dell’argento, si presentano raramente in forma metallica in natura. La loro dissoluzione negli acìdi avviene solo “quando si ossidano”, come dimostra “l’effervescenza che ha luogo durante la loro dissoluzione negli acìdi”. Se ossidati preventivamente, “si dissolvono senza effervescenza negli acìdi”. Durante l’ossidazione, i metalli “perdono il loro splendore metallico” e “aumentano di peso in proporzione all’ossigeno che assorbono”. Le sostanze vegetali hanno come principi costitutivi “l’idrogeno e il carbonio”, a volte con l’aggiunta di fosforo e azoto. La loro decomposizione avviene “in virtù di affinità doppie e triple”. A un livello di temperatura superiore a quello dell’acqua bollente, “una parte del carbonio diventa libera”, “l’idrogeno e l’ossigeno si riuniscono per formare dell’acqua” e “una porzione d’idrogeno e di carbonio si uniscono e formano dell’olio volatile”. Le sostanze animali sono composte da “idrogeno, carbonio, fosforo, azoto e zolfo, il tutto portato allo stato di ossido da una porzione di ossigeno”. La loro distillazione fornisce “più olio e più ammoniaca, in ragione dell’azoto e dell’idrogeno che contengono in una maggiore proporzione”. L’idrogeno, che “è formato dall’unione del calorico e dell’idrogeno”, è “il radicale costitutivo dell’acqua” e si combina con molti corpi combustibili. L’azoto, “la parte non respirabile dell’aria”, combinato con l’idrogeno forma l’ammoniaca. Il carbonio, una “sostanza semplice combustibile”, “scioglie una porzione nel gas idrogeno”. I temi minori includono la formazione di acidi specifici, il ruolo del calorico, le proprietà dei gas e la nomenclatura chimica basata sui diversi stati di ossigenazione.
0.5 Sistema di classificazione chimica delle sostanze e delle loro combinazioni
Un trattato di chimica sistematica con tabelle di affinità per acidi e basi
Sommario
L’argomento tratta di un sistema di classificazione chimica che organizza le sostanze in “sostanze semplici” e “radicali o basi oxidabili & acidifiabili, composés”. Le sostanze semplici comprendono elementi come “la luce, il calorico, l’oxigène, l’azote, l’idrogène, il soufre, il phosphore, il carbone” e metalli. I radicali composti sono basi formate da più sostanze semplici che “entrano nelle combinazioni alla maniera delle sostanze semplici”. Vengono presentate estese “combianzioni binarie” tra elementi come ossigeno, azoto, idrogeno, zolfo, fosforo e carbonio con sostanze semplici. L’opera si concentra particolarmente sulle “combinazioni degli Acidi con le basi salificabili, & della Formazione dei Sali neutri”. Sono inclusi trentaquattro tipi di sali neutri come “i nitrati, i solfati, i solfiti, i fosfiti, i fosfati, i carbonati, i muriati”. Per ogni acido, come “l’Acido solforico o Zolfo ossigenato” o “l’Acido nitro-muriatique”, vengono forniti tabelle che mostrano le loro combinazioni con basi salificabili “nell’ordine della loro affinità con questo acide”. Quando le affinità non sono ben conosciute, come per “l’Acido molybdique”, le basi sono “rangiate per ordine alfabetico”. Il sistema categorizza anche acidi vegetali e animali come “l’Acido tartareux, l’Acido malique, l’Acido citrique” e “l’Acido benzoïque, l’Acido camphorique, l’Acido gallique”, molti dei quali erano “sconosciuti agli antichi Chimici”.
0.6 Nomenclatura Chimica: Sistemi e Trasformazioni Storiche 6
Sistemi di denominazione per composti chimici e sostanze, con particolare attenzione alla transizione tra terminologia tradizionale e nuova nomenclanza.
Il sommario espone un sistema di classificazione chimica basato sulla composizione dei sali e degli ossidi. Un principio centrale è la denominazione dei sali neutri in base all’acido e alla base specifici: “solfato di potassa, solfato di sodio, solfato di ammoniaca, solfato di calce, solfato di ferro”. Questo sistema sostituisce le vecchie nomenclature, come indicato dalla frase: “La plupart de ces combinaisons n’ont été ni nommées, ni connues par les anciens; ils donnoient à l’acide boracique le nom de sel sédatif”. La classificazione si estende agli ossidi, distinti per metallo e colore: “oxide noir de fer, oxide rouge de fer, oxide jaune de fer; & ces expressions répondront à celles d’éthiops martial, de colcothar, de rouille de fer ou d’ocre”. Viene menzionato il concetto di diversi gradi di saturazione negli acidi, come per “l’acide tartareux”, che forma un “tartrite acidule de potasse” con eccesso di acido e un “tartrite de potasse” neutro. Il testo cita anche sostanze specifiche come “borax”, identificato come “un sel neutre avec excès de base” dove la base è la soda, e “spath fluor ou fluate de chaux”. Sono presenti riferimenti a basi comuni come “potasse, soude, ammoniaque, chaux, magnésie, baryte & alumine” e ai loro sali, inclusi i carbonati, indicati come “Alkali fixe végétal effervescent, méphite de potasse”. L’analisi di materiali come pietre preziose è accennata, notando come alcune “fondent presque sur-le-champ en un verre opaque & coloré”.
0.7 La composizione dell’aria atmosferica e la misura dei gas
L’analisi sperimentale dell’aria e la determinazione delle proprietà fisiche dei fluidi elastici.
Il sommario tratta della scomposizione dell’aria atmosferica in due fluidi distinti, uno respirabile e uno no, attraverso esperimenti di combustione e calcinazione. “La combustion du mercure dans un ballon” dimostra che l’aria è un composto di due fluidi elastici diversi. La proporzione è stabilita: il primo fluido, respirabile, forma “0,27” del totale, il secondo “0,73”. Viene descritta la ricomposizione dell’aria simile a quella atmosferica unendo le due parti separate. L’argomento include i metodi per misurare il volume e la pressione dei gas, utilizzando strumenti come il barometro a mercurio e le cloche graduate. “Les volumes de l’air, & en général d’un fluide élastique quelconque, sont en raison inverse des poids qui le compriment” è la legge generale citata. Sono trattate le correzioni necessarie per la pression atmosferica e la temperatura, poiché “le volume des fluides élastiques diminuant en général en raison inverse des poids qui les compriment”. Vengono menzionati temi minori come la determinazione del peso specifico e l’uso di tabelle di conversione.
0.8 Apparecchi e Procedure di Laboratorio Chimico
Strumentazione e tecniche per la manipolazione di sostanze e fluidi in un contesto sperimentale.
Sommario Vengono descritti diversi apparecchi, come mortai di vari materiali – “di fonte di rame e di ferro”, “di marmo e di granito”, “di legno di guaiaco”, “di vetro”, “di agata”, “di porcellana” – per triturare corpi fragili. Le operazioni si svolgono spesso sotto campane di vetro o cristallo, posizionate su bagni di mercurio o d’acqua. Per gestire i fluidi all’interno delle campane, si utilizza un sifone di vetro, dove “perché non si riempia di mercurio, si arrotiglia alla sua estremità un piccolo pezzo di carta”. Si menzionano anche altri strumenti come bilance idrostatiche, calorimetri, gazometri e pompe pneumatiche. I processi includono combustioni, spesso innescate da “un piccolo frammento di esca” e “un atomo di fosforo” acceso con “un ferro rovente ricurvo”. Vengono impiegati diversi tipi di fornelli, come il “forno a riverbero”, e recipienti come storte, crogioli e capsule di porceliana. Le procedure descritte comprendono il taglio del vetro riscaldandolo con “un anello di ferro rovente” e gettandovi “alcune gocce d’acqua”, e l’uso di luti per sigillare e proteggere gli apparecchi.
0.9 Strumenti e metodi per esperimenti chimici rigorosi
Un’esposizione degli apparati e delle procedure per garantire precisione e completezza nelle operazioni di laboratorio.
Sommario
L’argomento tratta degli strumenti e dei metodi necessari per condurre esperimenti chimici con rigore, dove “la somma del peso dei prodotti ottenuti è uguale a quello dei materiali messi in esperienza”. La precisione nella determinazione del peso assoluto dei corpi e del volume dei gas è fondamentale, poiché “la determinazione del peso delle materie e dei prodotti, prima e dopo le esperienze, [è] la base di tutto ciò che si può fare di utile ed di esatto in Chimia”. Vengono descritti strumenti complessi come il calorimetro, il gasometro e vari apparecchi distillatori, spesso “troppo complicato e troppo caro” per un uso generale, ma essenziali per non permettere perdite. L’attenzione è posta anche sulle operazioni preliminari puramente meccaniche, come “la triturazione, la porfirizzazione, il tamisaggio, il lavaggio, la filtrazione”, e su quelle chimiche vere e proprie, come “la dissoluzione, la fusione”. Una difficoltà ricorrente è il trattamento dei prodotti gassosi, poiché “i prodotti che [le operazioni] forniscono si sprigionano quasi sempre allo stato di gas”. Per contenere queste sostanze sono necessari apparati ben lutati, in modo che “un gran numero di vasi riuniti insieme si comportino come se non fossero che di un sol pezzo”. Vengono menzionati anche temi minori come la necessità di una graduazione decimale universale dei pesi, la descrizione di forni e crogioli, e l’importanza di soppiantare il ragionamento con l’evidenza fattuale, conservando “solo i fatti che non sono che dei dati della natura”.
0.10 Apparati e procedure di laboratorio chimico
Descrizione di apparati sperimentali e relative operazioni
Il sommario tratta della costruzione e dell’uso di specifici apparati da laboratorio per reazioni e processi chimici, come distillazione, combustione, assorbimento di gas e filtrazione. Vengono descritti componenti come tubi, cornuti, serpentine di raffreddamento, gasometri e boccette multitubolate. Le procedure operative includono il montaggio ermetico degli apparati tramite lute, l’introduzione controllata di reagenti, la regolazione del calore e la raccolta dei prodotti, siano essi liquidi, solidi o gassosi. Si fa cenno a temi minori quali la prevenzione di inconvenienti durante le operazioni, come “ritorni di liquido” o “estinzioni spontanee” della fiamma, e la purificazione dei gas ottenuti. “Si lute tutte le jointure” per garantire la tenuta; “si fa il vuoto nel ballon” prima di introdurre i gas; “la liqueur coule & continue à passer du vase FG dans celui LM” illustra il funzionamento di un sifone.
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